نانوتکنولوژی چیست؟/دریا مهرپیشه

 

 

فناوری نانو، علم، مهندسی و فناوری است که در نانومواد انجام می شود که حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است.

علوم نانو و فناوری نانو، مطالعه و کاربرد چیزهای بسیار کوچک هستند و می توانند در همه زمینه های علمی دیگر مانند شیمی، زیست شناسی، فیزیک، علوم مواد و مهندسی استفاده شوند.

ایده ها و مفاهیم در زمینه علوم نانو و فناوری نانو، توسط فیزیکدان ریچارد فاینمن در یک نشست فیزیکدانان آمریکایی در موسسه فناوری کالیفرنیا (CalTech) در ۲۹ دسامبر ۱۹۵۹، مدتها قبل از آغاز گفتگو با عنوان ” تعداد زیادی اتاق در پایین ” شروع شد. استفاده نانومواد طولانی مدت مورد استفاده قرار گرفت. فینمن در بحث خود، فرایندی را توصیف کرد که دانشمندان قادر به دستکاری و کنترل اتم ها و مولکول های فردی می باشند. پروفسور Norio Taniguchi در دهه بعد، در کاوشهای خود در ماشینکاری فوق العاده دقیق، اصطلاح فناوری نانو را به کار برد. تا سال ۱۹۸۱، با توسعه میکروسکوپ تونلی اسکن که قادر به “دیدن” اتم های فردی بود، نانو تکنولوژی مدرن آغاز شد.

پنجره های رنگ آمیزی قرون وسطی نمونه ای از چگونگی استفاده از فناوری نانو در دوران پیش مدرن است.(Courtesy: NanoBioNet)

سخت است تصور کنید که چگونه فناوری نانو کوچک است .یک نانومتر یک میلیاردمتر متر است یا ۱۰ تا ۹ متر متر است.در اینجا چند مثال نشانگر وجود دارد:

۲۵،۴۰۰،۰۰۰ نانومتر در اینچ وجود داردورق روزنامه در حدود ۱۰۰۰۰۰ نانومتر ضخامت دارددر مقیاس مقایسه ای، اگر یک سنگ مرمر یک نانومتر باشد، یک متر به اندازه زمین خواهد بود

علوم نانو و فناوری نانو شامل توانایی مشاهده و کنترل اتم ها و مولکول های فردی می شوند. همه چیز در زمین از اتم تشکیل شده است – غذایی که می خوریم، لباس هایی که می پوشیم، ساختمان ها و خانه هایی که در آن زندگی می کنیم، و بدن های خودمان.

اما چیزی به اندازه یک اتم غیرممکن با چشم غیر مسلح است.در واقع، با استفاده از میکروسکوپ هایی که معمولا در کلاس های علوم دبیرستان استفاده می شوند، امکان دیدن آن وجود ندارد. میکروسکوپ مورد نیاز برای دیدن چیزهایی که در نانومقیاس بودند، نسبتا اخیرا حدود ۳۰ سال پیش اختراع شد.

هنگامی که دانشمندان ابزارهای مناسب مانند میکروسکوپ تونلی اسکن (STM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) داشتند، سن فناوری نانو متولد شد.

اگر چه نانو تکنولوژی و فناوری نانو جدید کاملا جدید هستند، مواد نانومواد برای قرن ها استفاده می شوند. ذرات طلا و نقره جایگزین صدها سال پیش رنگی در شیشه های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطایی ایجاد کردند. هنرمندان پس از آن فقط نمی دانستند که روند استفاده آنها برای ایجاد این آثار هنری زیبا در واقع منجر به تغییر در ترکیب مواد با آنها کار می کرد.

برای درک دنیای غیرمعمول نانوتکنولوژی، ما باید ایده ی واحدهای اندازه گیری را درک کنیم. یک سانتیمتر از یک متر است، یک میلیمتر یک هزارم متر است و یک میکرومتر یک میلیارد متر است، اما همه آنها هنوز نسبت به مقیاس نانو بزرگ هستند. یک نانومتر (نانومتر) یک میلیاردمتر از یک متر است، کوچکتر از طول موج نور مرئی و صد هزار عرض موی انسان

دانشمندان و مهندسان امروز روش های گسترده ای را برای عمدتا در مواد نانومقیاس ایجاد می کنند تا از خواص افزایش یافته خود مانند قدرت بالاتر، وزن سبک تر، افزایش کنترل طیف نور و واکنش شیمیایی بیشتر نسبت به همتایان بزرگترشان بهره بگیرند.

✍️ دیدگاه شما 🙏